CN113706352A - 基于物联网的城市智慧管家管理平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的城市智慧管家管理平台，该平台包括：建立城市模型模块，建立虚拟三维城市模型，三维城市模型中包括绿地覆盖模型和设置城市模型中的化工建筑；接收实时信息模块，接收化工建筑所在位置的实时空气质量信息、空气湿度信息和温度信息；中央处理控制模块，将化工建筑所在位置的实时信息分别作用于对应的化工建筑，评估化工建筑对绿地的破坏性，并根据模拟结果建立对应的绿化维护方案。中央处理控制模块根据不同的破坏力级别选择不同的绿化维护方案，实现资源的优化利用，使得采用最优的方案面对当前的破坏级别及时对绿地进行补种，使得绿植的面积避免大幅降低。
Description
技术领域
本发明涉及大数据处理技术领域，尤其涉及一种基于物联网的城市智慧管家管理平台。
背景技术
随着互联网的不断发展，需要进行处理的数据激增，通过数据的处理能够更好地将城市的数据直观地展现出来，便于进行对城市管理的决策。互联网的发展加速了物联网的崛起，而对于城市的管理则更依赖于物联网中设置的检测节点的检测信息。
现有技术中的对于城市的管理大多基于物联网检测节点对应位置处的数据检测，例如对于城市绿地覆盖的检测，通常利用摄像装置获取到城市绿地覆盖全情况，若绿地覆盖情况低于预设的覆盖面积则进行处理，其模式就是对应地预先设置基准值，则将检测到的数据与基准值进行比较，并根据比较结果进行对应的预警或不预警，现有的对于城市管理的平台大多如此，现有的管理平台大多是预警模式，因此城市管家管理平台属于提醒式，且该预警结论是基于采集的数据处理得出的。
但是现有的城市管家管理平台的作用单一，对于数据的利用效率较低。
发明内容
为此，本发明提供一种基于物联网的城市智慧管家管理平台，可解决以对数据的利用效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于物联网的城市智慧管家管理平台，包括：
建立城市模型模块，建立虚拟三维城市模型，所述三维城市模型中包括绿地覆盖模型和设置所述城市模型中的化工建筑；
接收实时信息模块，接收化工建筑所在位置的实时空气质量信息、空气湿度信息和温度信息；
中央处理控制模块，所述中央处理控制模块分别与所述接收实时信息模块和所述建立城市模型模块连接，将化工建筑所在位置的实时信息分别作用于对应的所述化工建筑，评估所述化工建筑对绿地的破坏性，并根据模拟结果建立对应的绿化维护方案；
还包括方案展示模块，中央处理控制模块分别与建立城市模型模块、接收实时信息模块和所述方案展示模块连接；
所述中央处理控制模块内设置有破坏力矩阵I(H1,H2,H3,H4,H5)和绿化维护方案矩阵P(P1,P2,P3,P4,P5),其中H1表示第一破坏力级别，H2表示第二破坏力级别，H3表示第三破坏力级别，H4表示第四破坏力级别，H5表示第五破坏力级别，且H1<H2<H3<H4<H5；P1表示第一绿化维护方案，P2表示第二绿化维护方案，P3表示第三绿化维护方案，P4表示第四绿化维护方案，P5表示第五绿化维护方案；
当所述中央处理控制模块确定化工建筑对绿地的破坏性属于第一破坏力级别H1时，则从所述中央处理控制模块中选择第一绿化维护方案P1；
当所述中央处理控制模块确定化工建筑对绿地的破坏性属于第二破坏力级别H2时，则从所述中央处理控制模块中选择第二绿化维护方案P2；
当所述中央处理控制模块确定化工建筑对绿地的破坏性属于第三破坏力级别H3时，则从所述中央处理控制模块中选择第三绿化维护方案P3；
当所述中央处理控制模块确定化工建筑对绿地的破坏性属于第四破坏力级别H4时，则从所述中央处理控制模块中选择第四绿化维护方案P4；
当所述中央处理控制模块确定化工建筑对绿地的破坏性属于第五破坏力级别H5时，则从所述中央处理控制模块中选择第五绿化维护方案P5；
时间节点确定模块，根据化工建筑的实际破坏等级和维护方案，确定维护力度，并基于所述维护力度与标准维护力度确定下一维护周期的时间节点；
提醒模块，用以在下一维护周期的时间节点到来时提醒进行绿地维护，以提高城市模型中绿地覆盖面积的稳定性。
进一步地，在任意t时刻，检测所述化工建筑的空气质量信息A1t、空气湿度信息A2t和温度信息A3t，经过T1时间后，检测在t+T1时刻，化工建筑的空气质量信息A11t、空气湿度信息A22t和温度信息A33t，根据空气质量信息A11t、空气湿度信息A22t和温度信息A33t的变化速度对所述破坏力级别进行补偿；
所述中央处理控制模块内设置有信息变化标准速度V0；
分别将|A11t-A1t|/T1、|A22t-A2t|/T1和|A33t-A3t|/T1与所述信息变化标准速度V0进行比较；若|A11t-A1t|/T1、|A22t-A2t|/T1和|A33t-A3t|/T1均<所述信息变化标准速度V0，则无需对破坏力级别进行补偿；
若|A11t-A1t|/T1、|A22t-A2t|/T1和|A33t-A3t|/T1中有任意两个数值≥信息变化标准速度V0，则将对破坏力级别进行补偿0.5个级别；
若|A11t-A1t|/T1、|A22t-A2t|/T1和|A33t-A3t|/T1中的三个数值均≥信息变化标准速度V0，则将对破坏力级别进行补偿1个级别；
中央处理控制模块根据实时破坏力级别确定对应的绿化维护方案。
进一步地，在所述中央处理控制模块内设置有不同的补种曲线，分别为第一补种曲线S1、第二补种曲线S2、第三补种曲线S3、第四补种曲线S4和第五补种曲线S5，不同的补种曲线代表不同的补种范围，第一补种曲线S1对应的补种范围>第二补种曲线S2对应的补种范围>第三补种曲线S3对应的补种范围>第四补种曲线S4对应的补种范围>第五补种曲线S5对应的补种范围；
当所述中央处理控制模块选择所述第一绿化维护方案P1时，选择第一补种曲线S1对应的补种范围，将在所述第一补种曲线S1范围内的绿植进行补种；
当所述中央处理控制模块选择所述第二绿化维护方案P2时，选择第二补种曲线S2对应的补种范围，将在所述第二补种曲线S2范围内的绿植进行补种；
当所述中央处理控制模块选择所述第三绿化维护方案P3时，选择第三补种曲线S3对应的补种范围，将在所述第三补种曲线S3范围内的绿植进行补种；
当所述中央处理控制模块选择所述第四绿化维护方案P4时，选择第四补种曲线S4对应的补种范围，将在所述第四补种曲线S4范围内的绿植进行补种；
当所述中央处理控制模块选择所述第五绿化维护方案P5时，选择第五补种曲线S5对应的补种范围，将在所述第五补种曲线S5范围内的绿植进行补种，以遏制化工建筑的破坏力。
进一步地，在遏制破坏力过程中，检测污染一般区的实时风速V1t、污染轻微区的实时风速V2t和安全区的实时风速V3t，在所述中央处理控制模块内设置有标准风速矩阵V00(V10，V20，V30)，其中V10表示污染一般区的标准风速，V20表示污染轻微区的标准风速，V30表示安全区的标准风速；所述中央处理控制模块还设置有补种曲线补偿矩阵K(K1,K2,K3)，其中K1表示第一补偿系数,K2表示第二补偿系数,K3表示第三补偿系数，且K1>K2>K3；
分别比较污染一般区的实时风速V1t和污染一般区的标准风速V10、污染轻微区的实时风速V2t和污染轻微区的标准风速V20以及安全区的实时风速V3t和安全区的标准风速V30的大小，并根据比较结果选择补种曲线补偿矩阵K(K1,K2,K3)中的补偿系数，并根据对应的补偿系数对所述补种曲线进行补偿。
进一步地，若污染一般区的实时风速V1t>污染一般区的标准风速V10时，则选择所述补种曲线补偿矩阵K(K1,K2,K3)中的第一补偿系数K1对所述补种曲线进行补偿，补偿后的第一补种曲线为S1×(1+K1)、第二补种曲线为S2×(1+K1)、第三补种曲线为S3×(1+K1)、第四补种曲线为S4×(1+K1)和第五补种曲线为S5×(1+K1)；
若污染轻微区的实时风速V2t>污染轻微区的标准风速V20，则选择所述补种曲线补偿矩阵K(K1,K2,K3)中的第二补偿系数K2对所述补种曲线进行补偿，补偿后的第一补种曲线为S1×(1+K2)、第二补种曲线为S2×(1+K2)、第三补种曲线为S3×(1+K2)、第四补种曲线为S4×(1+K2)和第五补种曲线为S5×(1+K2)；
若安全区的实时风速V3t>安全区的标准风速V30，则选择所述补种曲线补偿矩阵K(K1,K2,K3)中的第三补偿系数K3对所述补种曲线进行补偿，补偿后的第一补种曲线为S1×(1+K3)、第二补种曲线为S2×(1+K3)、第三补种曲线为S3×(1+K3)、第四补种曲线为S4×(1+K3)和第五补种曲线为S5×(1+K3)。
进一步地，所述第一补偿系数K1＝a×(V1t-V10)/V10+3×b×A1t/(A1t+A2t+A3t)；
所述第二补偿系数K2＝a×(V2t-V20)/V20+3×b×A2t/(A1t+A2t+A3t)；
所述第三补偿系数K3＝a×(V3t-V30)/V30+3×b×A3t/(A1t+A2t+A3t)；
其中a表示风速权重系数，b表示环境信息权重系数，且a+b＝1。
进一步地，所述风速权重系数a＝三维城市模型中绿植覆盖面积/总面积；所述环境信息权重系数b＝三维城市模型中非绿植覆盖面积/总面积,其中总面积等于绿植覆盖面积+非绿植覆盖面积。
进一步地，所述中央处理控制模块内还设置有预警系数B，
B＝S3/(S1+S2+S3+S4+S5)+
H3/(H1+H2+H3+H4+H5)+
V20/(V10+V20+V30)+
K2/(K1+K2+K3)。
进一步地，所述中央处理控制模块内还设置有标准预警系数B0，若所述预警系数B≥标准预警系数B0，则利用预警模块进行报警，所述预警模块与所述中央处理控制模块连接；若所述预警系数B<标准预警系数B0，则不启动所述预警模块，所述标准预警系数B0＝(污染一般区的标准风速V10+污染轻微区的标准风速V20+安全区的标准风速V30)/3×V20。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过建立三维城市模型，模拟城市中的绿地覆盖位置，并在该城市模型中设置化工建筑，以实现对化工建筑对应的实时信息对绿地影响的模拟，进而针对不同的情形施行绿化维护方案，在本发明实施例中，为了进一步将三维城市模型更为真实化，接收化工建筑的实时空气质量信息、空气湿度信息和温度信息，将该信息作用在化工建筑上，以预测在化工建筑的实际环境下会产生怎样的变化，随着环境变化，化工建筑的各个区域也会发生变化，因此在实际环境因素的作用下，化工建筑的破坏力也会随着环境的变化增大或是缩小，致使破坏力级别发生变化，在本发明实施例中，中央处理控制模块内设置有破坏力矩阵H(H1,H2,H3,H4,H5)和绿化维护方案矩阵P(P1,P2,P3,P4,P5)，中央处理控制模块根据不同的破坏力级别选择不同的绿化维护方案，若是破坏力级别高，那么带来的损失可能会比较大，若是破坏力级别低，那么带来的损失可能会比较小，由于带来的损失不同，采用的绿化维护方案也必然不同，实现资源的优化利用，使得采用最优的方案面对当前的破坏力级别。
尤其，通过化工建筑周围环境信息变化速度，对化工建筑的环境进行了评估，使得对于化工建筑对绿地的破坏力级别的判定更为精准，因此可以采取更为精确的绿化维护方案，使得对化工建筑绿化维护的过程更为迅速，实现对绿化维护人员，绿化维护方法以及绿化维护设备的优化利用。
尤其，通过设置不同的补种曲线，实现对不同范围内的绿植进行补种，以对应不同的绿化维护方案，使得绿化维护方法更为智能，便于对绿地覆盖面积的精准控制。
尤其，根据各个区域的实时风速对补种曲线对应的范围进行了补偿，在实际应用中，若是风速变大了，则扩散的速度更大，破坏力的范围将更大，因此为了遏制化工污染，则需要对所述补种曲线进行补偿，以适应破坏力的范围，实现对绿地覆盖率的智能控制。
尤其，通过设置第一补偿系数、第二补偿系数和第三补偿系数对各补种曲线进行补偿，使得在化工污染扩大的情况下，对应的补种曲线对应的范围也扩大，使得更多受影响的绿植被补种，及时遏制住绿地损坏的发展，实现对绿化程度及时的控制，有效防止化工污染的蔓延，降低化工建筑对绿地覆盖率的影响。
尤其，通过建立第一补偿系数、第二补偿系数和第三补偿系数的计算公式，且各个补偿系数均与风速和环境信息变化速度相关，第一补偿系数较大，其与污染一般区的风速和环境信息变化速度有关，第三补偿系数较小，其与安全区的风速和环境信息变化速度有关，且风速和环境信息变化速度对补偿系数的影响比重可以是不同的，也可以是相同的，a和b可以均为0.5，表示二者对补偿系数的影响程度是相同的，本发明实施例通过风速和环境信息变化速度来衡量补偿系数的大小，进而改变补种曲线范围的大小，实现根据风速和环境信息变化速度改变补种曲线的范围，实现智能化判定补种曲线的范围，便于根据实际风速和环境信息对绿化方案进行实时控制。
尤其，通过设置预警系数B对绿化情况进行预警，在本发明实施例中，绿化面积的控制度是与补种曲线、破坏力级别、风速以及补偿系数相关联的，而本发明实施例通过预警系数B＝S3/(S1+S2+S3+S4+S5)+H3/(H1+H2+H3+H4+H5)+V20/(V10+V20+V30)+K2/(K1+K2+K3)，使得对与绿化的控制能力进行了综合评估，若是对与化工污染对绿化影响的遏制力度较好，则预警系数B较小，达不到预警标准，不进行预警，但是若是在实际模拟过程中，对化工污染对绿化影响的遏制能力较差，则预警系数B较大，超出预警标准，就要对当前的方案进行修改，以使得经过调整，实现对化工污染的有力控制，在预警标准范围以内，提高化工建筑对绿化的影响力。
尤其，通过中央处理控制模块内设置的标准预警系数B0，实时进行比较，实现实时监测预警，有效降低绿化面积控制不当的风险，而本发明实施例中的标准预警系数B0是根据各个区域的标准风速进行确定，标准预警系数B0＝(污染一般区的标准风速V10+污染轻微区的标准风速V20+安全区的标准风速V30)/3×V20，使得该标准的确定更符合三维城市模型中的实际情形，使得对于绿化覆盖的控制更为精确，有效防止化工污染的蔓延，提高化工建筑对绿化覆盖影响的有效控制。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于物联网的城市智慧管家管理平台结构示意图；
图2为本发明实施例中化工建筑以及补种曲线的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要进一步说明的是，本发明实施例提供的基于物联网的城市智慧管家管理平台，通过模拟城市绿地和化工建筑的设置场景，根据化工建筑对环境的影响，进而确定城市绿地覆盖面积的变化，基于绿地的变化趋势去建立绿化方案，及时进行绿植的补种，防止化工建筑对于绿地覆盖造成不可挽回的损失，在现有城市中，经济发展和环境保护并驱，经济社会的发展离不开化工建筑，环境保护离不开绿地覆盖，本发明实施例将原本存在冲突的两者在实际城市管理中实现城市生态的平衡。
请参阅图1所示，本发明实施例提供的基于物联网的城市智慧管理平台包括：
建立城市模型模块100，建立虚拟三维城市模型，所述三维城市模型中包括绿地覆盖模型和设置所述城市模型中的化工建筑；
接收实时信息模块200，接收化工建筑所在位置的实时空气质量信息、空气湿度信息和温度信息；
中央处理控制模块300，所述中央处理控制模块分别与所述接收实时信息模块和所述建立城市模型模块连接，将化工建筑所在位置的实时信息分别作用于对应的所述化工建筑，评估所述化工建筑对绿地的破坏性，并根据模拟结果建立对应的绿化维护方案；
还包括方案展示模块400，用以对绿化维护方案进行展示，中央处理控制模块300分别与建立城市模型模块100、接收实时信息模块200和所述方案展示模块400连接。
具体而言，所述中央处理控制模块内设置有破坏力矩阵I(H1,H2,H3,H4,H5)和绿化维护方案矩阵P(P1,P2,P3,P4,P5),其中H1表示第一破坏力级别，H2表示第二破坏力级别，H3表示第三破坏力级别，H4表示第四破坏力级别，H5表示第五破坏力级别，且H1<H2<H3<H4<H5；P1表示第一绿化维护方案，P2表示第二绿化维护方案，P3表示第三绿化维护方案，P4表示第四绿化维护方案，P5表示第五绿化维护方案；
当所述中央处理控制模块确定化工建筑对绿地的破坏性属于第一破坏力级别H1时，则从所述中央处理控制模块中选择第一绿化维护方案P1；
当所述中央处理控制模块确定化工建筑对绿地的破坏性属于第二破坏力级别H2时，则从所述中央处理控制模块中选择第二绿化维护方案P2；
当所述中央处理控制模块确定化工建筑对绿地的破坏性属于第三破坏力级别H3时，则从所述中央处理控制模块中选择第三绿化维护方案P3；
当所述中央处理控制模块确定化工建筑对绿地的破坏性属于第四破坏力级别H4时，则从所述中央处理控制模块中选择第四绿化维护方案P4；
当所述中央处理控制模块确定化工建筑对绿地的破坏性属于第五破坏力级别H5时，则从所述中央处理控制模块中选择第五绿化维护方案P5。
时间节点确定模块500，根据化工建筑的实际破坏等级和维护方案，确定维护力度，并基于所述维护力度与标准维护力度确定下一维护周期的时间节点；
提醒模块600，用以在下一维护周期的时间节点到来时提醒进行绿地维护，以提高城市模型中绿地覆盖面积的稳定性。
具体而言，通过建立三维城市模型，模拟城市中的绿地覆盖位置，并在该城市模型中设置化工建筑，以实现对化工建筑对应的实时信息对绿地影响的模拟，进而针对不同的情形施行绿化维护方案，在本发明实施例中，为了进一步将三维城市模型更为真实化，接收化工建筑的实时空气质量信息、空气湿度信息和温度信息，将该信息作用在化工建筑上，以预测在化工建筑的实际环境下会产生怎样的变化，随着环境变化，化工建筑的各个区域也会发生变化，因此在实际环境因素的作用下，化工建筑的破坏力也会随着环境的变化增大或是缩小，致使破坏力级别发生变化，在本发明实施例中，中央处理控制模块内设置有破坏力矩阵H(H1,H2,H3,H4,H5)和绿化维护方案矩阵P(P1,P2,P3,P4,P5)，中央处理控制模块根据不同的破坏力级别选择不同的绿化维护方案，若是破坏力级别高，那么带来的损失可能会比较大，若是破坏力级别低，那么带来的损失可能会比较小，由于带来的损失不同，采用的绿化维护方案也必然不同，实现资源的优化利用，使得采用最优的方案面对当前的破坏力级别。
具体而言，本发明实施例通过化工建筑的实际破坏等级和维护方案确定维护力度，并根据实际维护力度和预设的标准维护力度确定时间节点，使得时间节点的设置更为精准，实现在城市环境中绿地覆盖面积的实时变化进行跟踪，使得维护时间节点的确定更为精准，提高对于绿地环境维护的及时性，提高城市环境的稳定性。
具体而言，本发明实施例提供的基于互联网的城市智慧管理平台的应用场景，可以视城市化工建筑对绿地覆盖面积的影响而设置不同的绿化维护方案，还可以应用在城市环卫、市容管理中的其他方面，在此不一一列举。本发明实施例提供的管理平台可以成为城市管理的辅助系统，助力城市智能化和智慧化建设，有效提高市容市貌。
具体而言，在任意t时刻，检测所述化工建筑的空气质量信息A1t、空气湿度信息A2t和温度信息A3t，经过T1时间后，检测在t+T1时刻，化工建筑的空气质量信息A11t、空气湿度信息A22t和温度信息A33t，根据空气质量信息A11t、空气湿度信息A22t和温度信息A33t的变化速度对所述破坏力级别进行补偿；
所述中央处理控制模块内设置有信息变化标准速度V0；
分别将|A11t-A1t|/T1、|A22t-A2t|/T1和|A33t-A3t|/T1与所述信息变化标准速度V0进行比较；若|A11t-A1t|/T1、|A22t-A2t|/T1和|A33t-A3t|/T1均<所述信息变化标准速度V0，则无需对破坏力级别进行补偿；
若|A11t-A1t|/T1、|A22t-A2t|/T1和|A33t-A3t|/T1中有任意两个数值≥信息变化标准速度V0，则将对破坏力级别进行补偿0.5个级别；
若|A11t-A1t|/T1、|A22t-A2t|/T1和|A33t-A3t|/T1中的三个数值均≥信息变化标准速度V0，则将对破坏力级别进行补偿1个级别；
中央处理控制模块根据实时破坏力级别确定对应的绿化维护方案。
具体而言，本发明实施例提供的基于物联网的城市智慧管家管理平台，在任意时刻，采用物联网传感器对化工建筑周围的实时空气质量信息、空气湿度信息和温度信息进行检测，并且根据在不同时刻检测到的信息差值与两个时刻之间的时间长度进行作商，进而得到信息尘的变化速度，对空气质量信息、空气湿度信息和温度信息的变化速度均与信息变化标准速度V0进行比较，当三个区域的烟尘信息变化速度均低于信息变化标准速度V0，则无需对破坏力级别进行补偿；若三个监测参数中信息变化速度中有任意两个数值≥信息变化标准速度V0，则表示化工建筑的环境在发生剧烈变化，因此则将对破坏力级别进行补偿0.5个级别；若三个监测参数的信息变化速度均大于信息变化标准速度V0，则表示化工建筑的环境变化迅速，环境巨变程度更高，因此将对破坏力级别进行补偿1个级别，在实际应用过程中，若是破坏力级别补偿一个级别，就代表破坏力很大，需要对其采用更为严格的绿化维护方案进行处理，而在检测过程中，若是存在至少两个0.5级别的补偿才可以对破坏力级别进行升级，本发明实施例通过化工建筑周围环境信息变化速度，对化工建筑的环境进行了评估，使得对于化工建筑对绿地的破坏力级别的判定更为精准，因此可以采取更为精确的绿化维护方案，使得对化工建筑绿化维护的过程更为迅速，实现对绿化维护人员，绿化维护方法以及绿化维护设备的优化利用。
具体而言，在所述中央处理控制模块内设置有不同的补种曲线，分别为第一补种曲线S1、第二补种曲线S2、第三补种曲线S3、第四补种曲线S4和第五补种曲线S5，不同的补种曲线代表不同的补种范围，第一补种曲线S1对应的补种范围>第二补种曲线S2对应的补种范围>第三补种曲线S3对应的补种范围>第四补种曲线S4对应的补种范围>第五补种曲线S5对应的补种范围；
当所述中央处理控制模块选择所述第一绿化维护方案P1时，选择第一补种曲线S1对应的补种范围，将在所述第一补种曲线S1范围内的绿植进行补种；
当所述中央处理控制模块选择所述第二绿化维护方案P2时，选择第二补种曲线S2对应的补种范围，将在所述第二补种曲线S2范围内的绿植进行补种；
当所述中央处理控制模块选择所述第三绿化维护方案P3时，选择第三补种曲线S3对应的补种范围，将在所述第三补种曲线S3范围内的绿植进行补种；
当所述中央处理控制模块选择所述第四绿化维护方案P4时，选择第四补种曲线S4对应的补种范围，将在所述第四补种曲线S4范围内的绿植进行补种；
当所述中央处理控制模块选择所述第五绿化维护方案P5时，选择第五补种曲线S5对应的补种范围，将在所述第五补种曲线S5范围内的绿植进行补种，以遏制化工建筑的破坏力。
具体而言，本发明实施例中的补种曲线是一个三维环状空间，以图2为例进行说明，图2为本发明实施例中化工建筑以及补种曲线的示意图，在图2中化工建筑包括建筑物10和设置是在最内侧的污染严重区，以及设置在污染严重区外围的污染一般区、污染轻微区和安全区，而补种曲线的设置是判定在绿化过程中需要将哪个范围内的绿植进行补种，以实现维持绿地覆盖率的目的，在本发明图2中可以看出，其中第一补种曲线S1范围内的绿植是指安全区的外侧边缘线到第一补种曲线S1的区间，在这个范围内的绿植需要被进行补种，本发明实施例在构建模型时，采用补种绿植的方式进行模拟，便于对绿地覆盖实际情形的模拟，结果更为真实。通过设置不同的补种曲线，实现对不同范围内的绿植进行补种，以对应不同的绿化维护方案，使得绿化维护方法更为智能，便于对绿地覆盖面积的精准控制。
具体而言，在遏制破坏力过程中，检测污染一般区的实时风速V1t、污染轻微区的实时风速V2t和安全区的实时风速V3t，在所述中央处理控制模块内设置有标准风速矩阵V00(V10，V20，V30)，其中V10表示污染一般区的标准风速，V20表示污染轻微区的标准风速，V30表示安全区的标准风速；所述中央处理控制模块还设置有补种曲线补偿矩阵K(K1,K2,K3)，其中K1表示第一补偿系数,K2表示第二补偿系数,K3表示第三补偿系数，且K1>K2>K3；
分别比较污染一般区的实时风速V1t和污染一般区的标准风速V10、污染轻微区的实时风速V2t和污染轻微区的标准风速V20以及安全区的实时风速V3t和安全区的标准风速V30的大小，并根据比较结果选择补种曲线补偿矩阵K(K1,K2,K3)中的补偿系数，并根据对应的补偿系数对所述补种曲线进行补偿。
具体而言，不同的补种曲线对应不同的绿化维护方案，而本发明实施例根据各个区域的实时风速对补种曲线对应的范围进行了补偿，在实际应用中，若是风速变大了，则扩散的速度更大，破坏力的范围将更大，因此为了遏制化工污染，则需要对所述补种曲线进行补偿，以适应破坏力的范围，实现对绿地覆盖率的智能控制。
具体而言，若污染一般区的实时风速V1t>污染一般区的标准风速V10时，则选择所述补种曲线补偿矩阵K(K1,K2,K3)中的第一补偿系数K1对所述补种曲线进行补偿，补偿后的第一补种曲线为S1×(1+K1)、第二补种曲线为S2×(1+K1)、第三补种曲线为S3×(1+K1)、第四补种曲线为S4×(1+K1)和第五补种曲线为S5×(1+K1)；
若污染轻微区的实时风速V2t>污染轻微区的标准风速V20，则选择所述补种曲线补偿矩阵K(K1,K2,K3)中的第二补偿系数K2对所述补种曲线进行补偿，补偿后的第一补种曲线为S1×(1+K2)、第二补种曲线为S2×(1+K2)、第三补种曲线为S3×(1+K2)、第四补种曲线为S4×(1+K2)和第五补种曲线为S5×(1+K2)；
若安全区的实时风速V3t>安全区的标准风速V30，则选择所述补种曲线补偿矩阵K(K1,K2,K3)中的第三补偿系数K3对所述补种曲线进行补偿，补偿后的第一补种曲线为S1×(1+K3)、第二补种曲线为S2×(1+K3)、第三补种曲线为S3×(1+K3)、第四补种曲线为S4×(1+K3)和第五补种曲线为S5×(1+K3)。
具体而言，本发明实施例中通过设置第一补偿系数、第二补偿系数和第三补偿系数对各补种曲线进行补偿，使得在化工污染扩大的情况下，对应的补种曲线对应的范围也扩大，使得更多受影响的绿植被补种，及时遏制住绿地损坏的发展，实现对绿化程度及时的控制，有效防止化工污染的蔓延，降低化工建筑对绿地覆盖率的影响。
具体而言，所述第一补偿系数K1＝a×(V1t-V10)/V10+3×b×A1t/(A1t+A2t+A3t)；
所述第二补偿系数K2＝a×(V2t-V20)/V20+3×b×A2t/(A1t+A2t+A3t)；
所述第三补偿系数K3＝a×(V3t-V30)/V30+3×b×A3t/(A1t+A2t+A3t)；
其中a表示风速权重系数，b表示环境信息权重系数，且a+b＝1。
具体而言，本发明实施例通过建立第一补偿系数、第二补偿系数和第三补偿系数的计算公式，且各个补偿系数均与风速和环境信息变化速度相关，第一补偿系数较大，其与污染一般区的风速和环境信息变化速度有关，第三补偿系数较小，其与安全区的风速和环境信息变化速度有关，且风速和环境信息变化速度对补偿系数的影响比重可以是不同的，也可以是相同的，a和b可以均为0.5，表示二者对补偿系数的影响程度是相同的，本发明实施例通过风速和环境信息变化速度来衡量补偿系数的大小，进而改变补种曲线范围的大小，实现根据风速和环境信息变化速度改变补种曲线的范围，实现智能化判定补种曲线的范围，便于根据实际风速和环境信息对绿化方案进行实时控制。
具体而言，所述风速权重系数a＝三维城市模型中绿植覆盖面积/总面积；所述环境信息权重系数b＝三维城市模型中非绿植覆盖面积/总面积,其中总面积等于绿植覆盖面积+非绿植覆盖面积。
具体而言，本发明实施例中的风速权重系数a和环境信息权重系数b的表示方式可以有多种，可以是指定的数值，而本发明实施例中将两个系数与总面积进行了关联，使得在进行模拟不同的绿植面积时，这两个系数是变化的，更符合总面积的使用场景，而且针对不同的总面积以及绿植覆盖面积的不同，势必会对补种范围的控制会有所不同，通过设置风速权重系数a和环境信息权重系数b，使得最后确定的补偿系数更为精准，对补种范围的控制也更为精确，便于迅速控制住绿化覆盖率，提高绿化效率。
具体而言，所述中央处理控制模块内还设置有预警系数B＝S3/(S1+S2+S3+S4+S5)+H3/(H1+H2+H3+H4+H5)+V20/(V10+V20+V30)+K2/(K1+K2+K3)。
具体而言，本发明实施例通过设置预警系数B对绿化情况进行预警，在本发明实施例中，绿化面积的控制度是与补种曲线、破坏力级别、风速以及补偿系数相关联的，而本发明实施例通过预警系数B＝S3/(S1+S2+S3+S4+S5)+H3/(H1+H2+H3+H4+H5)+V20/(V10+V20+V30)+K2/(K1+K2+K3)，使得对与绿化的控制能力进行了综合评估，若是对与化工污染对绿化影响的遏制力度较好，则预警系数B较小，达不到预警标准，不进行预警，但是若是在实际模拟过程中，对化工污染对绿化影响的遏制能力较差，则预警系数B较大，超出预警标准，就要对当前的方案进行修改，以使得经过调整，实现对化工污染的有力控制，在预警标准范围以内，提高化工建筑对绿化的影响力。
具体而言，所述中央处理控制模块内还设置有标准预警系数B0，若所述预警系数B≥标准预警系数B0，则利用预警模块进行报警，所述预警模块与所述中央处理控制模块连接；若所述预警系数B<标准预警系数B0，则不启动所述预警模块，所述标准预警系数B0＝(污染一般区的标准风速V10+污染轻微区的标准风速V20+安全区的标准风速V30)/3×V20。
具体而言，本发明实施例中的基于物联网的城市智慧管家管理平台，通过中央处理控制模块内设置的标准预警系数B0，实时进行比较，实现实时监测预警，有效降低绿化面积控制不当的风险，而本发明实施例中的标准预警系数B0是根据各个区域的标准风速进行确定，标准预警系数B0＝(污染一般区的标准风速V10+污染轻微区的标准风速V20+安全区的标准风速V30)/3×V20，使得该标准的确定更符合三维城市模型中的实际情形，使得对于绿化覆盖的控制更为精确，有效防止化工污染的蔓延，提高化工建筑对绿化覆盖影响的有效控制。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于物联网的城市智慧管家管理平台，其特征在于，包括：
建立城市模型模块，建立虚拟三维城市模型，所述三维城市模型中包括绿地覆盖模型和设置所述城市模型中的化工建筑；
接收实时信息模块，接收化工建筑所在位置的实时空气质量信息、空气湿度信息和温度信息；
中央处理控制模块，所述中央处理控制模块分别与所述接收实时信息模块和所述建立城市模型模块连接，将化工建筑所在位置的实时信息分别作用于对应的所述化工建筑，评估所述化工建筑对绿地的破坏性，并根据模拟结果建立对应的绿化维护方案；
还包括方案展示模块，中央处理控制模块分别与建立城市模型模块、接收实时信息模块和所述方案展示模块连接；
所述中央处理控制模块内设置有破坏力矩阵I(H1,H2,H3,H4,H5)和绿化维护方案矩阵P(P1,P2,P3,P4,P5),其中H1表示第一破坏力级别，H2表示第二破坏力级别，H3表示第三破坏力级别，H4表示第四破坏力级别，H5表示第五破坏力级别，且H1<H2<H3<H4<H5；P1表示第一绿化维护方案，P2表示第二绿化维护方案，P3表示第三绿化维护方案，P4表示第四绿化维护方案，P5表示第五绿化维护方案；
当所述中央处理控制模块确定化工建筑对绿地的破坏性属于第一破坏力级别H1时，则从所述中央处理控制模块中选择第一绿化维护方案P1；
当所述中央处理控制模块确定化工建筑对绿地的破坏性属于第二破坏力级别H2时，则从所述中央处理控制模块中选择第二绿化维护方案P2；
当所述中央处理控制模块确定化工建筑对绿地的破坏性属于第三破坏力级别H3时，则从所述中央处理控制模块中选择第三绿化维护方案P3；
当所述中央处理控制模块确定化工建筑对绿地的破坏性属于第四破坏力级别H4时，则从所述中央处理控制模块中选择第四绿化维护方案P4；
当所述中央处理控制模块确定化工建筑对绿地的破坏性属于第五破坏力级别H5时，则从所述中央处理控制模块中选择第五绿化维护方案P5；
时间节点确定模块，根据化工建筑的实际破坏等级和维护方案，确定维护力度，并基于所述维护力度与标准维护力度确定下一维护周期的时间节点；
提醒模块，用以在下一维护周期的时间节点到来时提醒进行绿地维护，以提高城市模型中绿地覆盖面积的稳定性。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的城市智慧管家管理平台，其特征在于，
在任意t时刻，检测所述化工建筑的空气质量信息A1t、空气湿度信息A2t和温度信息A3t，经过T1时间后，检测在t+T1时刻，化工建筑的空气质量信息A11t、空气湿度信息A22t和温度信息A33t，根据空气质量信息A11t、空气湿度信息A22t和温度信息A33t的变化速度对所述破坏力级别进行补偿；
所述中央处理控制模块内设置有信息变化标准速度V0；
分别将|A11t-A1t|/T1、|A22t-A2t|/T1和|A33t-A3t|/T1与所述信息变化标准速度V0进行比较；若|A11t-A1t|/T1、|A22t-A2t|/T1和|A33t-A3t|/T1均<所述信息变化标准速度V0，则无需对破坏力级别进行补偿；
若|A11t-A1t|/T1、|A22t-A2t|/T1和|A33t-A3t|/T1中有任意两个数值≥信息变化标准速度V0，则将对破坏力级别进行补偿0.5个级别；
若|A11t-A1t|/T1、|A22t-A2t|/T1和|A33t-A3t|/T1中的三个数值均≥信息变化标准速度V0，则将对破坏力级别进行补偿1个级别；
中央处理控制模块根据实时破坏力级别确定对应的绿化维护方案。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的城市智慧管家管理平台，其特征在于，
在所述中央处理控制模块内设置有不同的补种曲线，分别为第一补种曲线S1、第二补种曲线S2、第三补种曲线S3、第四补种曲线S4和第五补种曲线S5，不同的补种曲线代表不同的补种范围，第一补种曲线S1对应的补种范围>第二补种曲线S2对应的补种范围>第三补种曲线S3对应的补种范围>第四补种曲线S4对应的补种范围>第五补种曲线S5对应的补种范围；
当所述中央处理控制模块选择所述第一绿化维护方案P1时，选择第一补种曲线S1对应的补种范围，将在所述第一补种曲线S1范围内的绿植进行补种；
当所述中央处理控制模块选择所述第二绿化维护方案P2时，选择第二补种曲线S2对应的补种范围，将在所述第二补种曲线S2范围内的绿植进行补种；
当所述中央处理控制模块选择所述第三绿化维护方案P3时，选择第三补种曲线S3对应的补种范围，将在所述第三补种曲线S3范围内的绿植进行补种；
当所述中央处理控制模块选择所述第四绿化维护方案P4时，选择第四补种曲线S4对应的补种范围，将在所述第四补种曲线S4范围内的绿植进行补种；
当所述中央处理控制模块选择所述第五绿化维护方案P5时，选择第五补种曲线S5对应的补种范围，将在所述第五补种曲线S5范围内的绿植进行补种，以遏制化工建筑的破坏力。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的城市智慧管家管理平台，其特征在于，
在遏制破坏力过程中，检测污染一般区的实时风速V1 t、污染轻微区的实时风速V2t和安全区的实时风速V3t，在所述中央处理控制模块内设置有标准风速矩阵V00(V10，V20，V30)，其中V10表示污染一般区的标准风速，V20表示污染轻微区的标准风速，V30表示安全区的标准风速；所述中央处理控制模块还设置有补种曲线补偿矩阵K(K1,K2,K3)，其中K1表示第一补偿系数,K2表示第二补偿系数,K3表示第三补偿系数，且K1>K2>K3；
分别比较污染一般区的实时风速V1 t和污染一般区的标准风速V10、污染轻微区的实时风速V2t和污染轻微区的标准风速V20以及安全区的实时风速V3t和安全区的标准风速V30的大小，并根据比较结果选择补种曲线补偿矩阵K(K1,K2,K3)中的补偿系数，并根据对应的补偿系数对所述补种曲线进行补偿。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的城市智慧管家管理平台，其特征在于，
若污染一般区的实时风速V1 t>污染一般区的标准风速V10时，则选择所述补种曲线补偿矩阵K(K1,K2,K3)中的第一补偿系数K1对所述补种曲线进行补偿，补偿后的第一补种曲线为S1×(1+K1)、第二补种曲线为S2×(1+K1)、第三补种曲线为S3×(1+K1)、第四补种曲线为S4×(1+K1)和第五补种曲线为S5×(1+K1)；
若污染轻微区的实时风速V2t>污染轻微区的标准风速V20，则选择所述补种曲线补偿矩阵K(K1,K2,K3)中的第二补偿系数K2对所述补种曲线进行补偿，补偿后的第一补种曲线为S1×(1+K2)、第二补种曲线为S2×(1+K2)、第三补种曲线为S3×(1+K2)、第四补种曲线为S4×(1+K2)和第五补种曲线为S5×(1+K2)；
若安全区的实时风速V3t>安全区的标准风速V30，则选择所述补种曲线补偿矩阵K(K1,K2,K3)中的第三补偿系数K3对所述补种曲线进行补偿，补偿后的第一补种曲线为S1×(1+K3)、第二补种曲线为S2×(1+K3)、第三补种曲线为S3×(1+K3)、第四补种曲线为S4×(1+K3)和第五补种曲线为S5×(1+K3)。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的城市智慧管家管理平台，其特征在于，
所述第一补偿系数K1＝a×(V1t-V10)/V10+3×b×A1t/(A1t+A2t+A3t)；
所述第二补偿系数K2＝a×(V2t-V20)/V20+3×b×A2t/(A1 t+A2t+A3t)；
所述第三补偿系数K3＝a×(V3t-V30)/V30+3×b×A3t/(A1 t+A2t+A3t)；
其中a表示风速权重系数，b表示环境信息权重系数，且a+b＝1。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的城市智慧管家管理平台，其特征在于，所述风速权重系数a＝三维城市模型中绿植覆盖面积/总面积；所述环境信息权重系数b＝三维城市模型中非绿植覆盖面积/总面积,其中总面积等于绿植覆盖面积+非绿植覆盖面积。
8.根据权利要求7所述的基于物联网的城市智慧管家管理平台，其特征在于，所述中央处理控制模块内还设置有预警系数B，
B＝S3/(S1+S2+S3+S4+S5)+
H3/(H1+H2+H3+H4+H5)+
V20/(V10+V20+V30)+
K2/(K1+K2+K3)。
9.根据权利要求8所述的基于物联网的城市智慧管家管理平台，其特征在于，所述中央处理控制模块内还设置有标准预警系数B0，若所述预警系数B≥标准预警系数B0，则利用预警模块进行报警，所述预警模块与所述中央处理控制模块连接；若所述预警系数B<标准预警系数B0，则不启动所述预警模块，所述标准预警系数B0＝(污染一般区的标准风速V10+污染轻微区的标准风速V20+安全区的标准风速V30)/3×V20。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211126 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |